Bebop無(wú)人機(jī)目標(biāo)跟蹤與運(yùn)動(dòng)控制環(huán)境搭建

0.前言

之前寫過(guò)一篇使用 Parrot 家的 Bebop 2 無(wú)人機(jī)做目標(biāo)識(shí)別和跟蹤轉(zhuǎn)向的小項(xiàng)目“ROS實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)目標(biāo)跟蹤/物體跟隨/循跡”，但是由于硬件實(shí)物的條件限制，很多同學(xué)無(wú)法拿去用，為此我做了一些嘗試，希望可以在 Gazebo 仿真環(huán)境下使用 Parrot Bebop 2 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

在這個(gè)系列的文中，我會(huì)結(jié)合 Bebop 實(shí)物和仿真一起來(lái)說(shuō)，這樣無(wú)論大家手中有沒(méi)有 Bebop 實(shí)物都可以跟著一起來(lái)做一下這個(gè)小項(xiàng)目。

由于目前還有一些科研任務(wù)，所以這個(gè)系列可能更新的稍微慢一些，把現(xiàn)有的工作整合一下先發(fā)出來(lái)，之后可能會(huì)不定時(shí)的更新一下新的進(jìn)展。

Bebop無(wú)人機(jī)的一些優(yōu)勢(shì)

1.不需要涉及無(wú)人機(jī)底層動(dòng)力學(xué)的運(yùn)動(dòng)控制（畢竟商品級(jí)無(wú)人機(jī)），比較適合需要快速的對(duì)如軌跡規(guī)劃、跟蹤控制、編隊(duì)控制等理論進(jìn)行實(shí)物驗(yàn)證的場(chǎng)景

2.由于官方有給定的SDK接口，可以和ROS進(jìn)行很好的通訊

3.飛行器控制相對(duì)簡(jiǎn)單，可以一個(gè)指令就實(shí)現(xiàn)起飛并懸停、降落，只需要向 cmd_vel 發(fā)送指令就可以實(shí)現(xiàn)水平方向的加速度運(yùn)控制和垂直方向的速度控制

4.自身帶有攝像頭，可以直接調(diào)用圖傳畫面用作視覺(jué)處理

5.社區(qū)環(huán)境較好，國(guó)外有基于 Bebop 的很多開源項(xiàng)目

6.可以在 Gazebo 中進(jìn)行仿真，只需要稍加改動(dòng)就可以直接移植到實(shí)物中

規(guī)劃

我想盡可能的將把這個(gè)系列做成只需要一點(diǎn)點(diǎn)ROS基礎(chǔ)甚至0基礎(chǔ)的同學(xué)都可以上手做的程度，所以希望大家有什么問(wèn)題可以在評(píng)論區(qū)回復(fù)，有不明白的地方我也會(huì)積極修正。

按目前已有的項(xiàng)目進(jìn)展來(lái)整理的話，本系列計(jì)劃分為如下幾個(gè)部分：

1.介紹Bebop在Gazebo仿真環(huán)境的搭建

2.Bebop與ROS通訊，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的指令控制

3.OpenCV中顏色和特征物體的識(shí)別

4.仿真環(huán)境中實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)對(duì)目標(biāo)的識(shí)別和跟蹤

5.Bebop的軌跡控制（待定）

6.多無(wú)人機(jī)編隊(duì)控制（待定）

1. 環(huán)境搭建

本項(xiàng)目在 Ubuntu 18.04 和 ROS Melodic 環(huán)境下進(jìn)行。

經(jīng)測(cè)試，在虛擬機(jī)狀態(tài)下本項(xiàng)目不能成功運(yùn)行。

首先安裝?Parrot-Sphinx，打開終端

echo "deb http://plf.parrot.com/sphinx/binary `lsb_release -cs`/" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/sphinx.list > /dev/null
sudo apt-key adv --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv-keys 508B1AE5
sudo apt-get update
sudo apt-get install parrot-sphinx

根據(jù)提示輸入當(dāng)前用戶然后重新登陸用戶即可安裝完成。

因?yàn)閴Φ脑?，可能?huì)比較慢，耐心等待即可

之后打開終端，輸入

sudo systemctl start firmwared.service
fdc ping

若得到 PONG 的響應(yīng)，則說(shuō)明firmwared服務(wù)啟動(dòng)成功。

若需要關(guān)閉firmwared服務(wù)，則在終端輸入

sudo systemctl stop firmwared.service

在終端查看ip接口

sudo apt install net-tools
ifconfig

?

?

記錄下來(lái)上面的那個(gè)接口名，我這里的是?enp30s0

接下來(lái)按照步驟修改drone文件

cd /opt/parrot-sphinx/usr/share/sphinx/drones/sudo gedit bebop2.drone

如圖所示，將高亮部分換成你上面記錄的接口名并保存，我這里改為?enp30s0

啟動(dòng)Gazebo仿真環(huán)境

sudo sphinx /opt/parrot-sphinx/usr/share/sphinx/drones/bebop2.drone

稍等片刻就會(huì)看到Gazebo界面里出現(xiàn)了一架bebop2無(wú)人機(jī)

注意此時(shí)的電腦會(huì)斷網(wǎng)，這是正?，F(xiàn)象，關(guān)閉Gazebo界面后即可恢復(fù)正常。

此時(shí)如果關(guān)閉Gazebo窗口，查看 ifconfig 會(huì)發(fā)現(xiàn)接口名變成了eth0，再次修改drone文件即可重新運(yùn)行。（每次運(yùn)行只需要修改一次，重啟后需要再改回原來(lái)的接口名，具體以ifconfig中查閱的為主）

至此，Bebop2的仿真環(huán)境已經(jīng)搭建完畢

接下來(lái)就是建立Bebop與ROS的通訊了，由于接下來(lái)通過(guò)ROS指令控制Bebop運(yùn)動(dòng)時(shí)，仿真環(huán)境和實(shí)物控制中差別不大，我會(huì)將兩者放在一起來(lái)說(shuō)。

編輯：黃飛